初中沪教版 (五四制)19.10 两点的距离公式精品随堂练习题
展开1.理解并初步掌握两点的距离公式
2.会用两点的距离公式解决一些直角坐标平面内的简单问题
知识点一 两点的距离公式
1.两点的距离公式
如果直角坐标平面内有两点,,那么两点的距离.
提示
平面内两点之间的距离与这两个点的坐标有关;
运用直角坐标平面内两点的距离公式计算时,代入要准确,无论还是都可以,只是我们习惯性使用,亦是如此;
.
2.特殊情况
(1)当轴时,;所以;
(2)当轴时,;所以;
(3)当点A或点B为原点时,因为其中一个点的坐标为(0,0),所以
即学即练 阅读与思考,同学们通过“真阅读工程”活动接触到很多课外阅读,其中有一段文章与勾股定理的内容相关:在直角坐标系中,已知两点的坐标是,,求M、N两点之间的距离,可以通过变形为计算.
试根据以上知识解决下列问题:
(1)若点,,则,两点间的距离为______;
(2)若点与的距离为10,求m的值;
(3)若点,,点O是坐标原点,试判断是什么三角形,并说明理由.
【答案】(1)
(2)5或
(3)直角三角形,见解析
【分析】(1)根据题目中两点间的距离公式,可以求出,两点间的距离;
(2)根据题目中的距离公式和点与的距离为10,可以列出相应的方程,然后求解即可;
(3)先根据两点间的距离公式求出,,,然后根据勾股定理的逆定理说明理由即可.
【详解】(1)∵,,
∴.
故答案为:;
(2)∵点与的距离为10,
∴,
两边平方得,
,
解得或,即m的值是5或
(3)是直角三角形,
理由如下:∵点,,点O是坐标原点,
∴,
则,
同理得:
,
,
∵,
∴是直角三角形.
【点睛】本题考查两点间的距离公式、勾股定理的逆定理,解答本题的关键是明确题意,求出相应的距离,会用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.
坐标平面内三角形形状的判断方法:
在直角坐标平面内,已知三点的坐标,判断联结这三点所构成的三角形形状,一般先由两点的距离公式计算三角形的三边长,再从三边之间的关系来判断它的形状,有时还要结合勾股定理的逆定理进行判断.
题型一 选址问题
例1为了丰富少年儿童的业余生活,某社区要在如图中的所在的直线上建一图书室,本社区有两所学校所在的位置在点C和点D处,于A,于B.已知,,,试问:图书室E应该建在距点A多少处,才能使它到两所学校的距离相等?
【答案】
【分析】设图书室E应建在距A点x千米处,才能使它到两所学校的距离相等,则千米;由勾股定理建立方程即可求解.
【详解】解:设图书室E应建在距A点x千米处,才能使它到两所学校的距离相等,
则千米;
∵,,
∴,,
∵,
∴,
即,
解得:,
答:图书室E应建在距A点千米处,才能使它到两所学校的距离相等.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理解直角三角形,建立方程解方程,是解决本题的关键.
举一反三1如图,笔直公路上、两点相距千米,、为两居民区,于,于,已知千米,千米,现要在公路段上建一超市,使、两居民区到的距离相等,则超市应建在离处多远处.
【答案】千米
【分析】设千米,则千米,利用勾股定理求出两个直角三角形的斜边长,再利用两个三角形的斜边相等求出的长即可.
【详解】设千米,则千米,
因为,
所以,
解得:千米,
经检验是原方程的解,
故超市应建在离处千米处.
【点睛】考查根据勾股定理确定相应长度,利用两直角三角形斜边相等是解答本题的关键.
举一反三2如图,有两条互相垂直的公路,A厂离公路的距离为2千米,离公路的距离为5千米;B厂离公路的距离为11千米,离公路的距离为4千米;现在要在公路上建造一仓库P,使A厂到P仓库的距离与B厂到P仓库的距离相等,求仓库P的位置.
【答案】仓库P在公路上,且在公路的右侧,离公路的距离为6千米处.
【分析】以直线建立直角坐标系,根据题述可得A厂,B厂所在点的坐标,再设仓库P所在点的坐标为(x,0),根据“A厂到P仓库的距离与B厂到P仓库的距离相等”列出方程,求解,根据方程的解可得出仓库P的位置.
【详解】解:为两条互相垂直的公路,以建立平面直角坐标系,如下图,
根据题意可知,
设P(x,0),则
整理得:,
解得.
故仓库P在公路上,且在公路的右侧,离公路的距离为6千米处.
【点睛】本题考查两点之间的距离公式.能建立合适的直角坐标系,并根据“A厂到P仓库的距离与B厂到P仓库的距离相等”列出方程是解决此题的关键.
举一反三3列方程解应用题:
如图,镇在镇的正西方向,两镇相距18千米,某公司位于镇的正南4千米处,从镇到公司的公路,途径、两镇之间的处,如要使镇到处,再到公司的总路程为20千米,那么处距离镇多少千米?
【答案】15
【分析】根据题意设AD=xkm,则BD=(18-x)km,DC=(20-x)km,进而利用勾股定理即可解答.
【详解】解:设AD=xkm,则BD=(18-x)km,DC=(20-x)km,
由题意可得:,
解得:x=15,
答:D处距离A镇15千米.
【点睛】本题考查了勾股定理的实际应用,解题的关键是读懂题意,表示出BD,CD的距离.
一、单选题
1.如图铁路上A,B两点相距40千米,C,D为两村庄,DA⊥AB,CB⊥AB,垂足分别为A和B,DA=24千米,CB=16千米.现在要在铁路旁修建一个煤栈E,使得C,D两村到煤栈的距离相等,那么煤栈E应距A点( )
A.20千米B.16千米C.12千米D.无法确定
【答案】B
【分析】设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,利用勾股定理得到,则,解方程即可.
【详解】解:设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,
∵DA⊥AB,CB⊥AB,C,D两村到煤栈的距离相等,
∴,
∴ ,
∴,
解得:x=16,
则煤栈E应距A点16km.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,正确理解题意得到是解题的关键.
2.如图,高速公路上有、两点相距,、为两村庄,已知,,于,于,现要在上建一个服务站,使得、两村庄到站的距离相等,则的长是( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意设出的长为,再由勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:设,则,
由勾股定理得:
在中,
,
在中,
,
由题意可知:,
所以:,
解得:.
所以,应建在距点处.
故选:.
【点睛】本题考查正确运用勾股定理,善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.
3.如图,在平面直角坐标系第一象限有一点P,其横坐标为3,在x轴上有一点A(﹣1,0).已知PA两点间的距离为,则P的纵坐标为( )
A.2B.﹣2C.D.1
【答案】A
【分析】设P点的纵坐标为y,则P(3,y),PA=,又PA两点间的距离为2,依此为等量关系列出方程求出y的值,即求出了点P的坐标.
【详解】解:设P点的纵坐标为y(y>0),则P(3,y),
依题意 得=2,
解得 y=2(舍去负值).
故选:A.
【点评】本题主要考查一元二次方程的应用,关键在于利用两点间的距离公式,用y表示出PA的值,找出等量关系,列出方程求解.平面直角坐标系中的两点间的距离公式:如果A点的坐标为(x1,y1)、B点的坐标为(x2,y2),那么AB=.
4.如图,高速公路上有,两点相距,,为两村庄,已知,.于,于,现要在上建一个服务站,使得,两村庄到站的距离相等,则的长是 .
A.4B.5C.6D.
【答案】A
【分析】根据题意设出的长为,再由勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:设km,则,
在中,
,
在中,
,
由题意可知:,
∴,
解得:.
所以,=.
故选:A
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,根据题意构造方程,是本题的关键.
二、填空题
5.在平面直角坐标系中,已知点、,点在坐标轴上,且,写出满足条件的所有点的坐标 .
【答案】,,,
【分析】本题考查了勾股定理与两点间距离公式,需要分类讨论:①当点C位于x轴上时,根据线段间的和差关系即可求出点C坐标;②当点C在y轴上时,根据两点间距离公式和勾股定理构成方程式,解答即可
【详解】解:①当点C位于x轴上时,设点C坐标为(x,0),则,解得x=4或x=-4;
②当点C在y轴上时,由勾股定理得,解得y=±3
综上所述,满足条件的所有点C的坐标为(4,0)(-4,0)(0,3)(0,-3)
【点睛】本题的关键是掌握两点间距离公式和勾股定理
6.若A(8,4)和点B(5,)间的距离是5,则= .
【答案】8或0
【分析】根据两点的距离公式解答即可.
【详解】根据两点的距离公式得(8-5)2+(k-4)2=52,解得k=8或0,
故答案为:8或0.
【点睛】此题考查直角坐标系中点与点间距离的计算公式,勾股定理,正确掌握计算公式是解题的关键.
7.已知点A、B都在轴上(点A 在点B的左边),点A(-3,0),AB=6,则点B的坐标为 .
【答案】(3,0)或(-9,0)
【分析】数轴上两点间的距离即是两点间横坐标之间的距离,据此解题即可.
【详解】
xB=3或-9
故答案为:3或-9
【点睛】本题考查两点间的距离、数轴上两点间的距离等知识,是基础考点,掌握相关知识是解题关键.
三、解答题
8. “三农”问题是关系国计民生的根本问题,实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措.如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,于A,于B,已知,现在要在公路上建一个土特产品市场E,使得C、D两村庄到市场E的距离相等.
(1)求市场E应建在距A多少千米处?
(2)此时的形状是 三角形,请直接写出答案,无需证明.
【答案】(1)20
(2)等腰直角
【分析】本题考查了勾股定理的运用;
(1)由得C、D两村庄到市场E的距离相等,可得,根据勾股定理列方程计算即可;
(2)证明即可判断为等腰直角三角形.
【详解】(1)设,则,
∵于A,于B,已知,
∴,,
∵C、D两村庄到市场E的距离相等,
∴,
∴,
解得,即
∴市场应建在距千米处;
(2)∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角.
9.爱思考的明明同学用下面的方法测量出家门前池塘两端A、B两点的距离.他是这样做的:选定一个点P,连接,在上取一点C,恰好有,,,,他立即确定池塘两端A、B两点的距离为.明明同学测量的结果正确吗?为什么?
【答案】明明同学测量的结果正确,理由见解析.
【分析】由勾股定理的逆定理证出是直角三角形,,得出,再由勾股定理求出即可.
【详解】明明同学测量的结果正确.
理由如下:
∵,,,,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴,
∴.
故明明同学测量的结果正确.
【点睛】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理的综合运用;熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键.
10.【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.
【知识运用】
(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,则两个村庄的距离为 米.
(2)在(1)的背景下,若千米,千米,千米,现要在上建造一个供应站P,使得,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出的距离.
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式(其中)最小值为 .
【答案】(1);
(2)P点的位置见解析,的距离为16千米;
(3)15.
【分析】(1)连接,作于点E,根据,得到,,由平行线间的距离处处相等可得千米,千米,求出,然后利用勾股定理求得CD两地之间的距离;
(2)连接,作的垂直平分线交于P,根据线段垂直平分线的性质可得,点P即为所求;设千米,则千米,分别在和中,利用勾股定理表示出和,然后根据建立方程,解方程即可;
(3)如图3,,,,,,设,
则,然后根据轴对称求最短路线的方法求解即可.
【详解】(1)解:如图1,连接,作于点E,
∵,,
∴,,
∴千米,千米,
∴千米,
∴(千米),
即两个村庄的距离为千米,
故答案为:;
(2)解:如图2,连接,作的垂直平分线交于P,点P即为所求,
设千米,则千米,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
即的距离为16千米;
(3)解:如图3,,,,,,设,
则,
作点C关于的对称点F,连接,过点F作于E,
则是的最小值,即代数式的最小值,
∵,,,
∴代数式最小值为:,
故答案为:15.
【点睛】此题考查了勾股定理的应用,线段垂直平分线的性质,轴对称—最短路线问题等知识,(3)中构造出是解本题的难点.
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